沥青稳定碎石柔性基层应用技术研究

摘要：沥青稳定碎石基层能够提供较高的抗剪强度，具有较好的抗疲劳性能，采用沥青稳定碎石作为柔性基层可以有效的减少路面的反射裂缝，具有较好的路用性能。本文就是针对沥青稳定碎石柔性基层技术展开了研究。

关键字：沥青稳定碎石；柔性基层；应用研究

中图分类号：TU535文献标识码： A 文章编号：

1 引言

在我国的高速公路建设之初到现在这很长的一段时间内一直遵循的“强基薄面”的设计理念。这使得我们国家有超过95%以上的高速公路都是采用的半刚性基层材料。半刚性基层材料具有较强的强度和刚度，能够起到很好的承重作用。常见的半刚性基层材料有水泥稳定碎石、二灰稳定碎石、石灰稳定砂砾等。这些半刚性材料具有很好的稳定性和耐久性，但是在实际的使用过程中发现半刚性基层路面最突出的问题就是由于半刚性材料的温缩和干缩导致反裂缝的出现。另外半刚性基层材料的唧泥和冲刷等也会造成路面出现坑洞。半刚性材料的稳定性不足，在水的作用下容易导致承载能力的下降。

在认识到了这些问题之后，我们国家开始逐渐的将柔性基层重视起来，目前常见的是采用沥青稳定碎石作为柔性基层。沥青稳定碎石柔性基层具有较高的抗剪强度，基层的抗疲劳性能好。能够有效的防止反射裂缝的发生。沥青稳定碎石与面层沥青混合料之间具有很好的协调性能，并且大空隙结构能够将面层的水通过基层迅速的排出，有利于提高路面的整体抗水损害能力。沥青稳定碎石的胶结料采用的是沥青材料也便于进行养护和维修，节约公路的建设工期。

2 沥青稳定碎石基层路用性能

沥青稳定碎石也是一种粘弹性的材料，对不同的时间和温度下也具有不同的力学特性。沥青稳定碎石作为基层材料要承受上部传递下来了车辆荷载的作用，这就对其在满足承载力的同时要有足够好的路用性能，才能保证整个路面结构体系的正常使用。在低温条件下沥青稳定碎石主要解决的问题是沥青混合料的收缩变形产生的温度应力。在常温情况沥青稳定碎石只要是满足足够的抗疲劳性能。在高温条件下沥青稳定碎石主要是要具有足够的劲度模量来提高抗剪切的能力，防止发生车辙病害。

2.1 高温稳定性

沥青稳定碎石作为一中粘弹性材料，其模量值会随着温度的升高而不断的降低，而夏季沥青路面的主要病害就是高温车辙，这就要求沥青混合料要具有较好的高温稳定性。沥青稳定碎石作为基层材料，虽然所处的环境温度要比面层低不少，但是在夏季高温条件仍然能够达到40℃左右。所以要保证沥青稳定碎石具有足够的高温稳定性。

2.2 低温抗裂性

沥青稳定碎石在温度变化较大的情况下力学性能也会呈现较大的变化。随着温度不断的降低沥青稳定碎石的强度在提升但是其自身的变形能力也在不断的下降。严重的话会出现脆性破坏。特别是在冬季气温较低的情况下沥青稳定碎石也会产生横向的收缩变形。沥青稳定碎石基层产生的温度开裂对基层的强度会产生严重的影响。会降低基层的承载能力，也会发生自下而上的裂缝产生。在行车荷载和水压力等反复作用下横向裂缝会逐渐向网状裂缝发展。所以沥青稳定碎石柔性基层也需要具有足够好的低温抗裂性能。

2.3 疲劳性能

沥青稳定碎石柔性基层在车龄荷载的反复作用下，其受力状况处在反复变化的状态。随着沥青老化程度的不断加剧，沥青稳定碎石基层的抗变形能力和耐久性都发生显著地下降。当沥青稳定碎石基层的承载能力小于沥青路面内部产生的应力的时候，基层就会差生裂缝，发生疲劳破坏。所以沥青稳定碎石基层在设计的过程中要使其具有合适的模量值，不能过高也不能过低。为适应目前车辆轴载不断增加的现实状况，也对沥青稳定碎石基层的抗疲劳性能提出了更高的要求。

2.4 水稳定性和施工和易性

沥青稳定碎石基层虽然不直接处在水的作用范围之内，是由面层进入到基层内部的水分如果不及时的排出的话也极易发生水损害。这是应为水在汽车荷载的作用下会产生一定的动水压力，使得水反复的冲刷裹附在集料表面的沥青膜，加之沥青稳定碎石混合料的沥青用量较少，沥青膜厚度较薄，在水的冲刷作用下沥青膜从集料表面脱落下来，使得沥青混合料的粘结能力下降，导致出现一些局部坑槽等病害。

另外沥青稳定碎石材料的施工和易性的好坏直接关系到了本身的路用性能，影响沥青稳定碎石基层材料施工和易性的因素较多，包括施工的环境和温度，施工过程中的离析等现象。

3 沥青稳定碎石基层施工质量控制

3.1 沥青稳定碎石离析现象的控制

要重视沥青混合料的配合比设计，合理的设计可以有效的利用材料自身的组成特性来降低沥青混合料离析的程度。一般认为联系级配的沥青混合料产生离析的程度要较间断级配的沥青混合料弱的多。沥青稳定碎石混合料的公称最大粒径较大，所以会对沥青混合料的均匀性产生影响。另外沥青混合料的公称粒径如果跟路面的压实厚度不相适应的话，会在后期的碾压过程中形成一定区域的碾压死角，该片区域的压实度会不足，造成过早的出现沥青路面的早期病害。

在进行沥青稳定碎石沥青混合料的生产过程中要尽量选择强度高的集料，集料的酸碱性最好成弱碱性，这有利于提高与沥青之间的粘附能力。采用规格一致的集料也可以有效的降低生产的沥青混合料产生的离析现象。另外集料在堆放的过程汇总要尽量选择干净整洁的场地，避免下雨天雨水将土带入集料中造成污染。沥青稳定碎石沥青混合料在运输的过程中由于集料中不同档的质量的不同加载汽车的震动和各部分的温度不同也会差生离析，所以在运输的过程中要尽量选择大吨位保温性能好的车辆，摊铺的过程中要根据实际情况选择合适的摊铺机械和摊铺工艺来防止沥青现象的发生。

3.2 碾压厚度和标准的选择

在很过国家都对沥青混合料的压实厚度提出了要求，一般要求压实的厚度不应该小于工程最大粒径的两倍，在实际的工程中结合国内外沥青稳定碎石基层路面的典型结构设计，一般讲沥青稳定碎石基层的压实厚度确定为15cm。

我国规范规定的压实度为95%，目前对SMA材料提出的压实度要求为98%，目前我国的公路施工工艺已经较为齐全，施工机械也较为先进，可以满足高标准的压实要求，所以在沥青稳定碎石基层的延伸过程中可以讲压实度适当的提高到97%左右。

3.3 沥青稳定碎石基层施工温度的确定

由于沥青稳定碎石基层混合料的层厚与普通沥青混合料虽然同为沥青混合料，但是还是有所不同的，所以对摊铺的温的要求也不尽相同。对于同一种沥青来说，摊铺温度与层厚、下卧层表面温度等因素都有着比较紧密的联系。压温度直接影响沥青混合料的压实质量，当混合料温度较高时，可用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果；而温度较低时，压实困难，且在路面中容易产生轮迹，平整度差。一般认为最佳压实温度为120℃~150℃。沥青稳定碎石基层混合料压实时，要根据压实层厚、下卧层温度和风速等因素来确定有效压实时间，并应严格控制在沥青混合料的有效压实时间内进行充分压实，相对薄层的沥青混合料面层来说，由于层厚较沥青混凝土厚，沥青稳定碎石基层混合料有较充分的时间进行压实。

结语

随着半刚性基层路面反射裂缝病害的日益严重，和柔性基层路面得到了越来愈多的重视，其中沥青稳定碎石基层的应用最为广发，沥青稳定碎石基层能够有效的结构半刚性基层路面产生反射裂缝的现象，同时也能够满足强度和刚度的要求。但是伴随着公路交通量的不断增长，对于沥青稳定碎石基层的设计要求也要不断提高，使其具有较好的路用性能，适应于目前的交通大环境，为我国的公路事业的发展做出贡献。

参考文献

[1] 易湘舒.多年冻土地区沥青稳定碎石基层混合料路用性能研究[D].西安,长安大学硕士学位论文,2003.6.

[2] 陆长兵 ,顾叶华 ,黄晓明 .柔性路面大粒径碎石沥青混合料家铺层的研究.公路交通科技. 2004, 11

[3] 杨群. 高速公路沥青稳定基层结构与设计方法研究:[博士学位论文].南京:东南大学,2001

邱斌（1980.1-），汉族，山东济南人，现就职于山东高速路桥集团。